Lumi rakennusmateriaalina.

Lumirakentamiseen voidaan käyttää sekä luonnonlunta että tykkilunta. Yleisimmin käytetty materiaali on tykkilumi, koska sen tiheys ja rakenteen lujuus on korkea. Luonnonlunta käytettäessä se käsitellään ja pakataan koneellisesti tai polkemalla. Siten lumen tiheys saadaan lähelle vakiota ja voidaan laskea ennakkoon, miten lumirakenteet tulevat painumaan tai muuttamaan muotoaan oman painonsa vaikutuksesta.

Kylmänä lumi on hyvin kova materiaali ja tämän vuoksi lumiveisto onkin pakkasella raskaampaa kuin lauhalla säällä. Pakkasessa ahkeroivat veistäjät palkitaan kuitenkin viimeistelyvaiheessa: yksityiskohdat ja pinnan käsittely onnistuvat parhaiten kylmään eli kovaan lumeen. Lumirakenteet ovat kylmässä säässä, pohjoisessa, myös kestävämpiä kuin leutojen talvien alueilla. Lumesta voi kuitenkin rakentaa myös muutaman asteen lämpötilassa.

Puhdas uusi lumi heijastaa auringonsäteilyä voimakkaasti: kuiva lumi heijastaa 90% siihen osuneesta säteilystä ja märkäkin lumi heijastaa 50%. Lumen vanhetessa ja likaantuessa heijastuskerroin pienenee, joten roskaisesta ja hiekkaisesta lumesta valmistettu teos sulaa pinnastaan nopeasti. Samalla sulaminen aiheuttaa pölyn ja lian tiivistymistä lumen pintaan, jolloin sulaminen nopeutuu edelleen. Sen sijaan puhtaasta lumesta valmistetun teoksen pinta kimaltelee kuin keväthanki, kun auringon säteily lämmittää lumen pintaa päivällä ja yöpakkanen kasvattaa siihen vesihöyrystä ohuita levymäisiä jääkiteitä.

Tiivistetyssä lumiaihiossa lumikiteet sitoutuvat toisiinsa ja muodostavat kiteiden välisiä sidoksia. Sama prosessi, lumikiteen metamorfoosi, tapahtuu lumikinoksessa viikkojen kuluessa, kun uusi lumi painaa vanhaa. Ensin lumihiutaleet rikkoutuvat ja sitten ne tarttuvat toisiinsa painuen tiiviiksi. Kiteiden muutosprosessia voidaan nopeuttaa käsittelemällä lunta lumilingolla, maanseulontakauhalla, lumiharkkokoneella tai polkemalla.

Lumen tiheys on käsittelemättömänä alhainen. Sitä voidaan käyttää sellaisenaan ainoastaan kasamaisten alle 1,5 metriä korkeiden seinämien ja veistosten rakentamiseen. Luonnonlumen tiheyttä voidaan kuitenkin lisätä kolaamalla lumi kasoihin, joissa kiderakenne muuttuu ja lumi tiivistyy. Tuulen kuljettamaa ja tiheäksi painunutta lunta voi löytää myös luonnosta jokien penkoilta ja tunturialueilta.

Korkeissa seinämissä, kantavissa rakenteissa ja lumiveistoaihioissa luonnonlumi täytyy tiivistää ennen käyttöä mekaanisesti esimerkiksi polkemalla lumi muotteihin. Tavallisesti lunta lapioidaan noin kahdenkymmenen senttimetrin kerroksissa polkemisen kanssa vuorotellen. Traktorilinkoa tai maanseulontakauhaa voidaan käyttää lumirakennuskoneina. Samalla kun lumi lentää lingosta, sen tiheys kasvaa ja rakenteesta tulee luja. Muotin reunaan kannattaa kiinnittää läppä, joka ohjaa lingosta lentävän lumen suoraan muottiin.

Tykkilumi on luonnostaan hyvin tiheää. Siitä voidaan rakentaa sellaisenaan pieniä holveja ja alle viisi metriä korkeita seiniä ja torneja. Tykkilumen käsittely tiivistää sitä vielä enemmän. Lumen tekeminen ensin lumikasaksi ja siirtäminen rakenteeseen vasta hieman myöhemmin tiivistää lunta entisestään. Lumilingolla tai seulontakauhalla käsittely parantaa tiheyttä ja lujuutta huomattavasti. Silloin lumi tiivistyy, kokkareet hajoavat ja lumen vesipitoisuus leviää tasaisesti lumimassaan.

Lumi tiivistyy omasta painostaan. Siksi kupolimuoto, jossa syntyy pääasiassa puristusrasituksia, soveltuu hyvin lumirakenteeksi. On kuitenkin huomioitava, että kupolin laki painuu alemmas tiivistymisen vaikutuksesta. Korkeissa lumirakenteissa (> 10 m) tai isoissa holveissa lumi tiivistyy huomattavasti oman painonsa ja puristavien jännitysten johdosta. Tällöin tiivistymisen aikana syntyy suuria muodonmuutoksia, jotka voivat johtaa epätasaiseen painumiseen ja kallistumiseen.

Lumen kosteus ja ulkoiset olosuhteet vaikuttavat lumikiteiden sitoutumiseen. Pakkasella lumessa oleva vesi jäätyy sitoen lumen yhtenäiseksi, tiiviiksi ja kovaksi. Lumen tiheyttä voidaankin lisätä käyttämällä rakennusvaiheessa kosteaa lunta.